linux并口驱动编程开发

参考链接：

（1）https://www.cnblogs.com/chungshu/archive/2012/11/26/2789257.html

（2）https://blog.csdn.net/bg2bkk/article/details/8946424

1. 并行接口（并口）简介

并行接口是常见的一种I/O接口，通常主机上是25针D型接口。其引脚如下：

为操作并行口，SPP（Standard Parallel Port标准并行接口）定义了寄存器，并映射到PC机的I/O空间。寄存器包括了以并口地址为基址的3块连续的寄存器，并口地址常见为3BCH、378H和278H，其中都包括数据、状态和控制寄存器，分别对应数据、状态和控制信号线操作，通常称为数据端口、状态端口和控制端口。打印机卡1的地址常为378H，其中数据口0378H、状态口0379H、控制口037AH；打印机卡2的地址常为278H，其中数据口0278H、状态口0279H、控制口027AH。支持新的IEEE 1284标准的并口，使用8到16个寄存器，地址为378H or 278H，即插即用（Plug and Play）兼容的的并口适配器也可以重新加载。

并行接口输出的是TTL标准逻辑电平，其中，标准TTL为+5V，低压TTL 为+3.3V。一般情况下，小于0.8V是低电平，大于2V是高电平。

2. 实现功能

用一个LED发光二极管、一个电阻以及一些导线和电脑主机的并口连接了一条回路，最后通过测试程序控制LED灯的开启、关闭，验证了并口驱动程序的正确性。

3. 驱动程序源码

（1）parport_drv.c

#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>   /* printk() */
#include <linux/fs.h>       /* everything... */
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/fcntl.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <asm/io.h>
#include <linux/ioport.h>

#include"parport_drv.h"
/*****************************************************************************************/
#define Drv_major 240
#define Drv_name "parport_drv"
#define Drv_read_addr 0x379
#define Drv_write_addr 0x378
/*****************************************************************************************/
MODULE_LICENSE ("GPL");

/*****************************************************************************************/
int parport_open(struct inode *inode, struct file *filp);
ssize_t parport_write(struct file *filp, const char *buf, size_t count, loff_t *f_ops);
ssize_t parport_read(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_ops) ;
long    parport_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg) ;
int parport_release(struct inode *inode, struct file *filp) ;

/*****************************************************************************************/
struct file_operations parport_fops = {
    .owner =   THIS_MODULE,
    .write =   parport_write,
    .read   =   parport_read,
    .open   =   parport_open,
    .unlocked_ioctl =   parport_ioctl,
    .release=   parport_release,
};
/*****************************************************************************************/
int parport_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    printk(KERN_ALERT "open the parport_dev\n");
    return 0;
}
/*****************************************************************************************/
ssize_t parport_write(struct file *filp, const char *buf, size_t count, loff_t *f_ops)
{
    unsigned char status;
    int loop;
    for(loop = 0; loop < count; loop++)
    {
        get_user(status, (char *)buf);
        outb(status, Drv_write_addr);
    }
    return count;
}
/*****************************************************************************************/
ssize_t parport_read(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_ops)
{
    unsigned char status;
    int loop;
    for(loop = 0; loop < count; loop++)
    {
        status = inb(Drv_read_addr);
        put_user(status, (char *) &buf[loop]);
    }
    return count;
}
/*****************************************************************************************/
long    parport_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    int loop;
    struct dat data;
    switch(cmd)
    {
        case PARPORT_WRITE:
//          outb(status, Drv_write_addr);
            copy_from_user(&data, (struct dat *)arg, sizeof(data));
            printk(KERN_ALERT "out put %d\n",data.loop);
            for(loop = 0; loop < data.loop; loop ++)
            {
                printk(KERN_ALERT "the %dth loop, write %d\n",loop,data.buf[loop]);
                outb(data.buf[loop], Drv_write_addr);
                wmb();
            }
            break;

        case PARPORT_CLOSE:
            outb(0x00, Drv_write_addr);
            wmb();
            break;
    }
    return 0;
}
/*****************************************************************************************/
int parport_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{
    printk(KERN_ALERT "close the module parport_dev\n");
    return 0;
}

/*****************************************************************************************/
int parport_init(void)
{
    int result;

    result = register_chrdev(Drv_major, Drv_name, &parport_fops);
    if(result < 0)
   {
       printk("register charactre devices error!\n");
       return result;
   }

    printk(KERN_ALERT "hello the module parport_dev\n");

    return 0;
}
/*****************************************************************************************/
void parport_exit(void)
{
    printk(KERN_ALERT "exit the module parport_drv\n");
    unregister_chrdev(Drv_major, Drv_name);

}
/*****************************************************************************************/
module_init(parport_init);
module_exit(parport_exit);

/*****************************************************************************************/

(2) parport_drv.h

#ifndef _PARPORT_DRV_H
#define _PARPORT_DRV_H

#define PARPORT_WRITE 1
#define PARPORT_CLOSE 2

struct dat{
int loop;
unsigned char *buf;
};

#endif

(3)模块编译Makefile

# To build modules outside of the kernel tree, we run "make"
# in the kernel source tree; the Makefile these then includes this
# Makefile once again.
# This conditional selects whether we are being included from the
# kernel Makefile or not.
ifeq ($(KERNELRELEASE),)

# Assume the source tree is where the running kernel was built
    # You should set KERNELDIR in the environment if it's elsewhere
    KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
    # The current directory is passed to sub-makes as argument
    PWD := $(shell pwd)

modules:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules

modules_install:
$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules_install

clean:
rm -rf *.o *~ core .depend .*.cmd *.ko *.mod.c .tmp_versions

.PHONY: modules modules_install clean

else
# called from kernel build system: just declare what our modules are
obj-m := parport_drv.o
endif

(4)模块加载shell脚本： load_rdwrdev

#!/bin/sh
insmod parport_drv.ko
mknod /dev/parport_drv c 240 0
chgrp staff /dev/parport_drv

chmod 664 /dev/parport_drv

(5)模块卸载shell脚本：unload_rdwrdev

#!/bin/sh
rmmod parport_drv.ko
rm /dev/parport_drv

（6）测试代码

par_test.c

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/errno.h>

#include "parport_drv.h"

/*****************************************************************************************/
#define DEVICE_NAME "/dev/parport_drv"

/*****************************************************************************************/
int main()
{
    int fd;
    char buf[128];
    int loop;

    fd = open(DEVICE_NAME, O_RDWR | O_NDELAY);

    if(fd < 0)
    {
        perror("open device");
        exit(1);
    }
    else
    {
        int i;
        int arg=0x99;
        unsigned char buf[255];
        struct dat da;
        da.loop = 4;
        da.buf = (unsigned char *)malloc(5 * sizeof(unsigned char));
        for(i = 0;i< da.loop; i++)
            da.buf[i] = i*2+1;
        for(i=0;i<da.loop;i++)
            printf("test:%d\n", da.buf[i]);
        ioctl(fd, PARPORT_WRITE,&da);
        sleep(1);
        ioctl(fd, PARPORT_CLOSE);
        sleep(1);
        close(fd);
    }

    return 0;
}

/*****************************************************************************************/

(5) 测试代码编译命令： gcc -o par_test par_test.c

4. 实例运行方法

（1）建立6个文件并拷贝源码：parport_drv.c， parport_drv.h， Makefile， par_test.c， load_rdwrdev， unload_rdwrdev

（2）运行:Makefile 生成 parport_drv.o

(3)运行模块加载shell脚本：sudo bash load_rdwrdev

（4）编译测试代码文件： gcc -o par_test par_test.c

（5）运行： sudo ./par_test

(6) 运行模块卸载shell脚本：sudo bash unload_rdwrdev

5. 实验现象

并口D2引脚示波器信号波形

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